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第3章 微生物的营养和生长 第一节 微生物的营养要素 元素组成：主要元素：C、H、O、N、P、S （占细胞总重的97%） 微量元素：Fe、Na、K、Ca、Mg、Mn、Cu、Co、Zn等 元素在细胞内存在形式：1．有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物和代 谢中间产物; 2．无机物：1)参与有机物组成，2)单独存在于细胞质内无机盐等无机物质中 营养物质的功能：提供能量；提供合成原料；调节代谢活动进行；提供适宜代谢环境。（一）水：功能：水活度(Water activity) P119 1）微生物体内外的溶媒。 2）水是原生质胶体的结构组分，并参与细胞内许多生化反应。 3）水具传热快，比热高，热容量大等物理性质，有利于调节细胞温度和保持环境温度稳定。 （二）碳源物质：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。 1、种类：糖类及其衍生物（多糖：如淀粉、纤维素、麸皮、米糠等；饴糖；单糖。）脂类、 烃、 醇、 有机酸、 芳香族、无机碳等 2、功能：① 提供合成细胞物质的原料 ② 提供能源 ③ 菌种鉴定 速效碳源：很快被微生物利用的物质，有利于菌体生长。如甘油，葡萄糖等。 迟效碳源：微生物利用速度较慢的物质，有利于代谢物质形成。如淀粉水解液，乳糖等 （三）氮源物质：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养物质。 1、种类:无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等； 有机氮：牛肉膏、蛋白胨、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等。 速效氮源：很快被微生物利用的物质，有利于菌体生长。如硫铵、玉米浆等。用于发酵前期。 迟效氮源：微生物利用速度较慢的物质，有利于代谢物质形成。如花生饼粉、黄豆饼粉等。用于发酵后期。 以无机氮源为唯一源的微生物特征，生理酸性盐与生理碱性盐 P120 NH4SO4 NaNO3 （四）无机盐：指微生物生长必需的金属元素：由硫酸盐、 磷酸盐、氯化物等供给。 功能：1、构成细胞结构组分； 2、作为酶组分或活化剂； 3、参与能量传递或提供能源； 4、维持结构稳定性； 5、调节渗透压。 （五）生长因子 P121 是维持微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大的特殊营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。 种类：维生素(特点 P122)、氨基酸、碱基，脂肪酸等类脂；需用牛肉膏、酵母膏或配制专门的营养液。功能：① 构成某些酶的辅基 ② 核酸组分 （六）氧 根据微生物对氧需求量的不同分为：好氧菌、微好氧菌、兼性厌氧菌 、厌氧菌 (七) 能源：光能、化能 营养类型：1、光能自养型 主要类群：藻类、紫硫细菌、绿硫细菌、蓝细菌等。 2、光能异养型 主要类群：紫色非硫细菌、红螺菌。 3、化能自养型----主要类群：硫氧化细菌、硝化细菌、氢细菌、铁细菌 4、化能异养型——主要类群；原生生物、真菌、大多数非光合作用的细菌,绝大多数工业M 培养基P123 类型：1、依来源不同：合成、天然、半合成。 2、依状态不同：固体、半固体、液体。3、按生产目的：种子培养基、发酵培养基。 4、依功能不同：基本、选择、鉴别等 。 （一） 按营养物质来源不同 天然培养基：特点： 1）成分复杂，但营养全面丰富，适用微生物的生长；2）来源广泛，价格低廉，所以常用。 合成培养基：特点：成分精确，重复性强，微生物生长发育一致，但价格贵，适用于科研、菌种选育等。 半合成培养基：在合成培养基中加入某种天然成分配制。如：土豆蔗糖培养基、葡萄糖肉汁培养基等 （二）按物理性状分：有无凝固剂及含量多少 1．固体培养基：液体培养基 + 凝固剂 2．液体培养基：不加凝固剂，组分均匀。 3．半固体培养基：液体基中加入少量凝固剂，一般加0.5-0.8%琼脂。用于细菌动力观察、菌种鉴定、噬菌体效价测定等。 （三）按生产目的 1、种子培养基：保证获得足量优良种子的培养基。养分充足、易利用。 2、发酵培养基：能使微生物积累大量代谢产物的培养基。有些微生物的培养需活体，可用组织培养、动物培养、鸡胚培养等。 (四) 按用途 1. 加富培养基: 普通培养基中加入血、血清、动植物组织液或生长因子的培养基。用于培养营养要求苛刻的微生物 2. 鉴别培养基: 指含有某种代谢产物指示剂的培养基，可使不同微生物经培养后出现显著差别。 如：伊红美兰培养基；糖发酵培养基；明胶液化等用于快速鉴别微生物。 3. 选择性培养基: 根据某种微生物的特殊营养要求或对某种化学物质敏感性不同而设计的培养基。应用：提高所需微生物的分离效率 （五）、按满足微生物生长的营养成分 P127 基本培养基、完全培养基、补充培养基 选用和设计培养的原则 培养基组分应适合微生